О самарійце хімічний елемент належать до групи лантаноїдів, також відомих як рідкоземельні метали. Самарій має класичний ступінь окислення +3 лантаноїдів, але він також має стабільний ступінь окислення +2. Має хорошу стійкість до корозії, оскільки його металева форма створює шар, який захищає його від більш глибоких корозійних процесів.
У своїй металевій формі його отримують шляхом відновлення лантаном при високих температурах у переривчастому промисловому процесі, що триває приблизно десять годин. Самарій в основному використовується у виробництві постійних магнітів у вигляді сплаву самарію та кобальту SmCo. І магніт, який зберігає свої магнітні властивості за хороших температур, доступний і стійкий до корозії. Він також використовується як стрижні керування нейтронами в ядерних реакторах.
Читайте також: Хром — ще один хімічний елемент, відомий своєю хорошою стійкістю до корозії
Резюме на Samarium
Самарій, символ Sm і атомний номер 62, є металом, що належить до лантаноїдів, також відомих як рідкоземельні метали.
Як і інші лантаноїди, він має ступінь окислення +3 у сполуках, але він також має стабільний стан +2.
Має хорошу стійкість до корозії.
В основному він міститься в монациті та бастназиті.
Його металеву форму отримують шляхом відновлення лантаном.
Він в основному використовується для виробництва постійних магнітів, коли він утворює металеві сплави з кобальтом.
Властивості самарію
Символ: див.
Атомний номер: 62.
Атомна маса: 150,36 а.у.а.у.
Електронегативність: 1,17.
Точка злиття: 1072 °C.
Точка кипіння: 1794 °C.
Щільність: 7,520 г.см-3 (α форма, 25 °C).
Електронна конфігурація: [Xe] 6с2 4f6.
хімічна серія: рідкоземельні метали, лантаноїди.
Характеристика самарію
самарій є один з металеві елементи належать до ряду лантаноїдів, також відомий як рідкоземельні метали. Як і інші метали цієї групи, самарій є a м'який, білий метал. Однак такі метали зазвичай покриті тонким шаром оксиду, який захищає їх від більш інтенсивних окисних процесів.
Як і всі інші лантаноїди, Sm має ступінь окислення +3 в розчині. Що відрізняє його, однак, це ступінь окислення +2 добре визначена, чим він ділиться лише з елементами ітербій (Yb) і європій (Eu) цього ряду.
При контакті з розведеними кислотами або парою самарій виділяє газ H2, крім утворення оксиду Sm2О3 при спалюванні в присутності атмосферного повітря. При нагріванні самарій може реагувати з H2 і утворюють гідриди, такі як SmH2 і SmH3. Карбіди самарію також можуть утворюватися при нагріванні цього елемента з вуглецем, утворюючи Sm2В3 і SmC2.
Природний самарій складається з семи ізотопів, два з яких нестабільні, 147см і 148див. Однак їх період напіврозпаду дуже довгий і становить 1,06 × 1011 років і 7 х 1015 років відповідно.
Де можна знайти самарій?
Усі лантаноїди, за винятком прометію (Pm), зустрічаються в природі у двох мінералах, головним чином бастназіт, суміш рідкоземельних карбонатних фторидів і монацит, рідкоземельний фосфат.
Тим не менш, можна знайти самарій в інших мінералах, таких як фергюсоніт (оксид, який змішує легкі та важкі рідкоземельні елементи, актиноїди та інші метали), ксенотим (фосфат ітрію) і евдіаліт (силікат кількох металів, що містить у своєму складі легкі та важкі рідкоземельні елементи).
Отримання самарію
Сполуки самарію, такі як його оксиди, фосфати та фториди, можна отримати з самарій мінеральні джерела. Використовуються технології крекінгу і підготовки корисних копалин, поки він не піддається вилуговування кислоти, очищення та розділення сполук шляхом селективної кристалізації, іонного обміну або екстракції розчинник.
Однак для отримання чистого металевого самарію, застосування якого більш вивчено, потрібна інша техніка: його відновлення.
А зменшення самарію зустрічається іншим рідкоземельним металом, лантаном (La). Самарій виробляється у вигляді пари, а реакція відбувається при температурі 1200 °C:
див2О3 (s) + 2 La (l) → La2О3 (s) + 2 Sm (g)
Ця реакція також відбувається у вакуумній камері з тиском в діапазоні 10-3 до 10-4 паскалі. Швидкість вилучення самарію з його оксиду знаходиться в межах 90%. Процес відбувається партіями із середньою тривалістю десять годин і виробляє від 20 до 40 кг металевого самарію. Промислове підприємство може виробляти до 100 кг парів самарію на добу.
Самарієві аплікації
Основне застосування самарію — виробництво постійних магнітів.. Це досягається, коли він утворює сплав з кобальт (Co), кристалічними формами якого є SmCo5 та см2співробітництво17. Він вирізняється низькою ціною і високою стійкістю до високих температур, тобто зберігає свої властивості стабільні магнітні властивості навіть при температурах в діапазоні 150 °C, необхідні для застосування в двигунах і електрогенераторах. енергії.
Це випереджає його основного конкурента, постійні магніти NdFeB (які останнім часом привертають більше уваги), які потрібно замінити атоми неодиму (Nd) на диспрозій (Dy) або тербій (Tb), щоб мати більший термічний опір, що збільшує їхню ціну Остаточний. Крім того, магніти SmCo більш стійкі до корозії.
Самарій Він також використовується як стрижень управління в ядерних реакторах. (пристрої, які контролюють енергію, що виділяється при діленні), оскільки його ізотоп 149Sm має велику спорідненість до нейтронів. Це допомагає в кінетичному контролі ядерних реакцій, контролюючи енергію, вироблену на атомних установках.
Дивіться також: Стронцій — ще один хімічний елемент, який використовується у виробництві магнітів
історія самарію
У російських горах Ільмень виявили два мінерали, з яких виявлено кілька рідкісних земель: монацит і самарскіт. Вперше це було описано в 1839 році німецьким мінералогом Густавом Розом.
Він виявив уран і тантал у складі самарскіту і запропонував назву уранотанталіт. Брат Густава, хімік Генріх Розе, провів незалежний аналіз у 1844 році і виявив, що значна частина Мінерал фактично складався з ніобію, що дало назву цьому металу, який у той час називався колумбій. Щоб розрізнити назву металу та склад мінералу, Гейрінх вирішив перейменувати мінерал у «самарскіт» на честь полковника Самарського-Биховця, який надав йому зразки.
У 1878 році в Північній Америці було знайдено велику кількість мінералу самарскіт, що зробило його вихідним матеріалом для виділення нових рідкоземельних елементів. Лекок де Буабодран виділив у 1879 році новий металевий оксид з мінералу самарскіт, запропонувавши назву самарій., зберігаючи етимологію мінералу самарскіт.
Стефано Араухо Новаїс
Вчитель хімії
